جسر كمومي من الضوء ⚡ экспресс
تم بالفعل عرض معالجات كمومية فائقة التوصيل بمئات الكيوبتات، لكن توسيع نطاقها لا يزال مقيدًا بحجم وقدرة التبريد لكريوستات التبريد بالتخفيف. الحل هو شبكة كمومية تربط الكيوبتات في كريوستاتات مختلفة عبر محولات ميكروويف-بصرية لنقل منخفض الفقد. رغم صنع محولات فعالة ومنخفضة الضوضاء، لم يتوفر بعد اتصال فوتوني متماسك بين الكريوستاتات. في هذا العمل، يتم لأول مرة عرض نقل متماسك للإشارات بين دائرتين فائقتي التوصيل في كريوستاتين منفصلين عبر زوج من المحولات الكهرو-بصرية AlN المطابقة تردديًا وألياف بصرية بطول 1 كم. بفعالية تفوق 0.1% لكل عقدة، تحقق تحسن بمقدار 80 ديسيبل مقارنة بالوحدات التجارية، مما يفتح الطريق لخطوط اتصال كمومية ويضع مبادئ تصميم الشبكات الكمومية الفوتونية القابلة للتوسع.
كل معالج كمومي هو جزيرة في بحر من درجات الحرارة فائقة الانخفاض. يتواصل بهمس ميكروي يتلاشى بعد بضعة سنتيمترات — الضوضاء الحرارية تخنقه. لربط جزيرتين كهاتين، بنى الفيزيائيون جسرًا: وضعوا على كلا الجانبين بلورات محولة، مضبوطة على تردد واحد، ومدّوا بينهما كيلومترًا من الألياف البصرية، تمامًا كالموجودة في كبلات الإنترنت العادية. تحوّل البلورة الموجات الميكروية إلى ضوء أحمر، يندفع عبر الليف بسرعة الضوء، وفي الضفة البعيدة تعيده البلورة الثانية إلى همس — مطابق للأصل تمامًا. لم يتضرر الجوهر الكمومي.
كفاءة التحويل لا تتجاوز 0.1%، لكن الهمس بعد قطع كيلومتر يصبح أقوى بمئة مليون مرة مما لو كان بدون الجسر. وهكذا تتشابك الجزر الكمومية المتباعدة في شبكة واحدة: الإنترنت الكمومي.
🎯 يقطع الضوء كيلومترًا واحدًا في 3 ميكروثانية — أسرع من طرفة عين.
🎬 هذا الجسر الكمومي يشبه الأنسبل من الخيال العلمي: يربط ليس الكواكب، بل المعالجات الكمومية.